机械工程
激光原理与技术【精品课】【厦门大学
课程目录
- 1.1 激光及其特性
- 1.2 激光器的发明历史
- 1.3 光的本质和光学理论的层次
- 1.4 光学领域涉及的电磁波段
- 1.5 光源相干性和相干光源
- 2.1 能级和玻尔兹曼分布
- 2.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收
- 2.3 光放大及其必要条件
- 2.4 损耗系数和增益系数
- 2.5 光的自激振荡
- 2.6 激光器的构成和振荡条件
- 3.1 开放式光学谐振腔
- 3.2 腔损耗类型和平均单程损耗因子
- 3.3 无源腔光子寿命、线宽和品质因素
- 4.1 共轴球面腔的稳定性问题
- 4.2 近轴光线的传播矩阵
- 4.3 共轴球面腔的稳定性条件
- 4.4 共轴球面腔的稳定性分类
- 5.1 激光模式的纵向特征
- 5.2 激光模式及其横向分布特征
- 5.3 高斯光束的基本性质及其特征参数
- 6.1 谱线加宽机制和类型
- 6.2 增益饱和及相关效应
- 7.1 速率方程的建立
- 7.2 受激吸收和受激发射截面
- 7.3 激光振荡特性
- 8.1 激光技术概述
- 8.2 激光锁模技术
- 8.3 激光调Q原理
- 8.4 典型调Q技术
课程介绍
本文为厦门大学电子科学与技术学院《激光原理与技术》国家级一流本科课程的标准化简介，课程以电子信息类专业为核心服务对象，采用 “线上 MOOC + 线下课堂 + 实验实践” 三位一体教学模式，融合前沿科研与工程应用，突出 “理论 - 技术 - 器件 - 应用” 贯通式培养，可用于课程申报、教学方案编制、专业培养方案及选课指导等场景，内容规范、结构完整厦门大学。
一、课程定位与性质
《激光原理与技术》是厦门大学电子科学与技术学院电子信息工程、微电子科学与工程等专业的核心专业选修课，3 学分，54 学时，通常于第六学期开设。课程以激光产生的物理原理为基础，聚焦激光器结构、激光技术及工程应用，衔接大学物理、光学、电磁学等先修课程，为光通信、光电检测、激光加工等后续课程及科研工作奠基，是培养学生激光领域理论素养、工程实践能力与创新思维的关键课程，支撑国家级一流本科专业建设点（电子信息工程）的人才培养体系，融合半导体激光、光纤激光等前沿技术，突出 “理论 + 技术 + 应用 + 思政” 的特色。
二、课程建设基础与优势
（一）课程地位
课程 2017 年获厦门大学在线开放课程立项，2018 年 9 月上线中国大学 MOOC 平台，2020 年获批福建省线上一流本科课程，2023 年入选第二批国家级一流本科课程，是国内较早开设的激光主题专业类慕课，累计受益学习者近两万人，二十余所高校引用为校内 SPOC，教学成果显著厦门大学。
（二）师资团队
由黄朝红副教授（电子工程系，主讲近 20 年，省级一流本科线上课程负责人，厦门大学本科教学示范岗）担任课程负责人，团队含董俊（副院长）、罗正钱（电子工程系主任）等教授及梅洋助理教授，成员均长期从事固体激光器、光纤激光器、半导体激光器研究，具备丰富的教学经验、科研积累与工程实践背景，主持多项国家级课题，在激光技术领域发表多篇高水平论文厦门大学。
（三）教学资源
- 核心教材：采用周炳琨《激光原理》等国家级规划教材，配套自编讲义、激光技术案例集，适配课程理论与实践教学需求。
- 线上资源：中国大学 MOOC 平台提供完整微课视频（每课时 10-15 分钟）、电子教案、PPT 课件、习题库、案例库，支持自主预习与复习，适配不同学习进度学生。
- 实践平台：校内激光与光电技术实验室配备固体激光器、光纤激光器、半导体激光器等实验设备，开展激光谐振腔调试、调 Q 技术等实操实验，结合虚拟仿真实验解决复杂实验条件限制，邀请行业专家开展前沿技术讲座。
- 学术支撑：依托学院激光科研团队，将国家自然科学基金项目等研究成果融入教学，强化理论与前沿技术结合，拓展学生学术视野。
